JPS62128031A - 光学ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ディスク装置における光学ヘッドに関する
ものである。

（従来の技術） 光ディスク装置は、計算機等の指令によって光ディスク
上に情報を記録し、また記録されている情報を読取って
再生する装置であり、円板状の光ディスクを回転させる
駆動装置、光学ヘッド、及びこれらの制御装置等で構成
されている。

一般に、この種の光ディスク装置においては、半導体レ
ーザ等のレーザ光ビームを光ディスク上に収束させ、微
細なトラック（例えば、間隔的１．６　ｇｍ　）を走査
してそのトラック上に情報を記録、あるいはトラック上
の情報を読取る動作を行う。そのため、光学ヘッドでは
、光ビームを適正な収束状態（例えば、スポット径１ル
ｍ）に保つフォーカス制御（焦点制御）、収束スポット
をトラックから外れないようにするトラック制御。

および所望のトラックをサーチするアクセス制御という
３つの機能を具備している。

従来、このような分野の技術としては、■特開昭５９−
１２１８３８号公報、及び■特開昭５９−１１５４ａ号
公報に記載されるものがあった。以下、その構成を図を
用いて説明する。

第２図は、前記文献■に記載された光学ヘッドの一構成
例を示す要部斜視図である。

図において、１．２は一対の磁石で、各磁石１．２間に
はヨーク部材３が配設されている。このヨーク部材３の
両側面には、一方の磁石１を包囲するヨーク部材４，６
．８と、他方の磁石２を包囲するヨーク部材５，７．９
とが配設され、各磁石１．２及びヨーク部材３拳４・６
・８．３・５・７・９によって一対の磁気ギャップδ及
び閉磁路がそれぞれ形成されている。

光ディスク１０の半径方向に移動する光学ヘッド本体１
１は、図示しないレール上を転動する４つの車輪１２を
具えている。また、光学ヘッド本体Ｘ１には図示しない
矩形ボビンがヨーク部材３を包囲して取付けられている
。該ボビンには、トラック制御およびアクセス制御を行
うトラック制御コイル１３が巻装されている。さらに光
学ヘッド本体Ｕには対物レンズホルダ１４がダイヤフラ
ム１５を介して装着されている。対物レンズホルダ１４
は磁石１゜２とヨーク部材３との間に形成された各磁気
ギャップ内にそれぞれ延設されてその延設部にフォーカ
ス制御コイル１６が付設されている。また、対物レンズ
ホルグ１４の略中夫には対物レンズ１７が装着され、光
学ヘッド本体１１内に収納された光源である半導体レー
ザや受光素子等と光学的に接続されている。

次に動作について説明する。

フォーカス制御を行うにはフォーカス制御コイル１θに
所定の方向および大きさの直流電流を通電する。すると
、この直流電流と磁気ギヤツブδ内の磁束密度とによっ
てフォーカス制御コイル１６に光ディスク１０に対して
垂直方向（フォーカス方向）の電磁力が発生し、この電
磁力により対物レンズホルダ１４及び対物レンズ１７が
移動して所望のフォーカス制御が行われる。

次に、トラック制御およびアクセス制御を行うには、ト
ラック制御コイル１３に所定の方向および大きさの直流
電流を通電する。すると、この直流電流と磁気ギヤツブ
δ内の磁束密度によってトラック制御コイル１３に、光
ディスクｌＯの半径方向の電磁力が生じる。この電磁力
により光学ヘッド本体１１及び対物レンズホルダ１４等
が光ディスクｌＯの半径方向に移動し、トラック制御と
アクセス制御が行われる。

この種の光学ヘッドは、上記文献■に記載されたものと
ほぼ同じような構造であるが、トラック制御コイル１３
でトラック制御及びアクセス制御を行い、フォーカス制
御コイル１６でフォーカス制御を行い、アクセス制御専
用のアクセス制御コイルを別個に設けていない。そのた
め、可動部分の構造が簡略化すると共に、その重量が軽
減し、高速アクセスが可能になるという利点を有してい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の光学ヘッドでは、次のような
問題点があった。

■　光学ヘッド本体１１内には光源及び受光素子等が収
納されているため、その重量が大きい。しかも、この光
学ヘッド本体１１は対物レンズホルダ１４等と共に、常
に一体となって光ディスク１０の半径方向に移動し、ト
ラック制御とアクセス制御が行われる。そのため、微細
なトラック制御を行う場合、光学ヘッド本体１１の移動
の際の痒擦力や可動部分の重量によって高い精度で、し
かも高速にトランクの追跡ができないという問題点があ
った。

偉）前記■の問題点を解決する方法として、上記文献■
、（すでは、；・ラック制御コイルとアクセス制御コイ
ルとを別個独立に２つ設ける技術も記載されている。し
かし、このように２つの制御コイルを設けると、可動部
分の構造が複雑になるばかりか、それが大型化すると共
に重量が大きくなってアクセス制御あるいはトラック制
御の高速追従性が低下するという問題点が生じる。

本発明は前記従来技術が持っていた問題点として、光学
ヘッドの構造を複雑化せず、さらにそれを大型化するこ
となく、高精度、かつ高速のトラック制御が困難である
点について解決した光学ヘッドを提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、光ディスクに対
して情報の再生あるいは記録を行う光ディスク装置の光
学ヘッドにおいて、前記光ディスク面に対向してその半
径方向に固定配置された磁石及びヨーク部材からなる磁
気回路部材と、前記光ディスク面の半径方向に対して所
定間隔隔てて配置された一対のストッパを有し、該半径
方向に対して摺動自在に配置されたキャリッジと、固定
配置された光学系から投光される光ビームの光路を前記
光ディスク面方向に変え、かつ前記光ディスク面からの
反射光の光路を前記光学系方向に変える光路変換手段を
有し、前記一対のストッパ間に移動自在に配設されその
各ストッパにより前記半径方向への移動が規則される中
間支持体と、前記光路変換手段からの光ビームを前記光
ディスク面に照射しかつその光ディスク面からの反射光
を入光する対物レンズを有し、前記半径方向および前記
光ディスク面に対して略垂直なフォーカス方向に摺動自
在に前記中間支持体に係合された対物レンズホルダと、
この対物レンズホルダに装着され、前記磁気回路部材と
共摺動して前記半径方向およびフォーカス方向への電磁
力を生じる制御コイルとを備えたものである。

（作　用） 本発明は、以上のように光学ヘッドを構成したので、２
つの制御コイルにより、フォーカス制御時には対物レン
ズがフォーカス方向に移動し、アクセス制御時には中間
支持体、光路変換手段及び対物レンズホルダがキャリー
２ジと共に光ディスク半径方向に移動する。さらに、］
ラック制御時には、中間支持体、光路変換手段及び対物
レンズホルダが一対のストッパ間で微少移動する。これ
によってトラック制御時における可動部分の重量が小さ
くなって高速追従性が向上する。したがって前記問題点
を除去できるのである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す光学ヘッドの要部斜視
図、第３図は第１図のＸ−Ｘ線断面図である。

この光学ヘッドは第３図に示すように光ディスク１０に
対向して配設されるもので、光ディスク１０の外周には
光学系２０が固定配置されている。光学系２０は、半導
体レーザ、フォーカス・トラック誤差検出器、及び信号
検出器等を備えている。

さらに、光ディスク１０の半径方向には、第１図のよう
に一対の磁気回路部材２１−１．２１−２が固定配置さ
れている。一方の磁気回路部材２１−１は、光ディスク
１０の半径方向に配設された板状の磁石２２−１と、そ
の磁石２２−１を包囲して閉磁路を形成するヨーク部材
２３−１．２４−１．２５−１．２８−１と、磁石２２
−１とヨーク部材２４−１との間に形成されたａｉ気ギ
ャップ２７−１とで構成されている。同様に、他の磁気
回路部材２１−２も、板状の一磁石２２−２、ヨーク部
材２３−２．２４−２．２５−２．２８−２及び磁気ギ
ャップ２７−２で構成されている。これらの光学系２０
及び磁気回路部材２１−１．２１−２は１図示しないフ
レームに各々固定されている。また、磁石２２−１．２
２−２と略平行に、一対のロッド状ガイド部材２８−１
．２８−２が固定配置されている。

対向するヨーク部材２４−１．２４−２には、それをま
たぐように対物レンズホルダ３０が装着されている。対
物レンズホルダ３０の略中夫には、光ディス２１０面に
対して略垂直方向に筒状部材３１が設けられ、その筒状
部材３１の一端部に対物レンズ３２が取付けられると共
に、その筒状部材３１の一部に光ビーム通過用の孔３３
が設けられている。さらに対物レンズホルダ３０の外周
面には、光ディスク１０の板面に平行に配置された水平
部分３４ａ、　およびこの水平部分３４ａに略垂直に配
置された垂直部分３４ｂ、３４ｃを有するフォーカス制
御コイル３４と、トラック制御コイル３５とが装着され
ている。フォーカス制御コイル３４の水平部分３４ａと
トラック制御コイル３５．３５とは、磁気ギャップ２７
−１．２７−２内で略直交するように巻装されている。

対物レンズホルダ３０の下方に位置する一対のガイド部
材２８−１．２８−２には滑り軸受等を介して摺動自在
にキャリッジ４０が支持されている。キャリッジ４０上
面には、光ディスク半径方向に対して所定間隔隔てて一
対のストッパ４１−１．４１−２が突設されると共に、
そのストッパ４１−１．４１−２の内側に板バネ等から
なる一対の弾性支持体４２−１．４２−２が突設されて
いる。

弾性支持体４２−１．４２−２の上部には中間支持体４
３が取付けられている。中間支持体４３は、一対のスト
ッパ４１−１．４１−２間において光ディスク半径方向
に揺動可能である。この池中間支持体４３の上部には、
筒状部材３１内に摺動自在に挿入された筒体４４が突設
されている。筒体４４には、その側面に光ビーム通過用
の孔４５が設けられると共に、内部に光路変換手段、例
えばミラー４６が光ディスク面に対して略４５°の角度
で取付けられている。

次に、以上のように構成される光学ヘッドの動作を第４
図の動作図を参照しつつ１悦明する。

（１）フォーカス制御 光学系２０より発せられる平行な光ビームは、第１図お
よび第３図の破線で示すように、対物レンズホルダ３０
の孔３３及び筒体４４の孔４５を通過し。

ミラー４Ｂで直角に反射され、対物レンズ３２により光
ディスク１０の記録面上に収束される。一方、光ディス
ク１０からの反射光は、対物レンズ３２及びミラー４６
を介して光学系２０に戻り、フォーカス・トラック誤差
の検出と信号の検出が行われる。

光学系２０でフォーカス誤差が検出されると、このフォ
ーカス誤差信号に基づいて図示しない制御回路によりフ
ォーカス制御コイル３４に電流が流れる。フォーカス制
御コイル３４に流れる電流と各磁気回路部材２１−１．
２１−２における磁気ギャップ２７−１．２７−２内の
磁界との作用によってフォーカス制御コイル３４が電磁
力を受ける。この時、フォーカス制御コイル３４の垂直
部分３４ｂ、３４ｃには、光ディスク半径方向の電磁力
を受けるが、この垂直部分３４ｂおよび３４ｃに流れる
電流は逆方向となるため、発生する力も逆向きとなり、
互いに打ち消して他に力を与えない。一方、水平部分３
４ａにはフォーカス方向の電磁力を受けるので、この力
によって対物レンズホルダ３ｏ及び対物レンズ３２がフ
ォーカス方向の上方又は下方に移動する。すなわちフォ
ーカス制御コイル３４に対する通電方向。

さらには通電電流値、もしくは通電時間を制御すること
により、対物レンズ３２は光ディスクＩＯに近づき、あ
るいは遠ざかり、所定のフォーカス制御が行われる。

（２）トラック制御 トラック誤差が検出されると、このトラック誤差信号に
基づき、図示しない制御回路によりトラック制御コイル
３５にそれぞれ同一方向に電流が流れる。トラック制御
コイル３５に流れる電流と磁気ギャップ２７−１．２７
−２内の磁界との作用によってトラック制御コイル３５
が電磁力を受ける。これによって対物レンズホルダ３０
が中間支持体４３を伴なって静止状態のキャリッジ４０
上を、ストッパ４１−１．４１−２による移動制限範囲
内で光ディスク半径方向の右方又は左方へ微小移動する
。

すなわちトラック制御コイル３５に対する通電方向、さ
らには、通電電流値、もしくは通電時間を制御すること
により、対物レンズ３２はミラー４６を伴なって光ディ
スク１０の半径方向に移動し、所定のトラック制御が行
われる。

（３）アクセス制御 アクセス制御では、指定された位置と現在位置との差に
基づき、図示しない制御回路によりトラック制御コイル
３５に電流が流れる。トラック制御コイル３５に流れる
電流と磁気ギャップ２７−１．２７−２内の磁界との作
用によってトラック制御コイル３５に電磁力が生じる。

これにより弾性支持体４２−１．４２−２の弾性力に抗
して対物レンズホルダ３０が、トラック制御時と同様に
、中間支持体４３を伴なって光ディスク半径方向に移動
する。この際、第４図に示すように、前記移動量が大き
いため、中間支持体４３の一側面がストッパ４１−１又
は４１−２ヲ押圧しつつキャリッジ４０を所望量だけ移
動させる。このような一連の動作によりアクセス制御が
行われる。

前記位置検出手段としては、トラック横断本数を計数す
ることによっても、あるいは外部スケール等を用いても
よい。

前記のフォーカス制御およびトラック制御は、必要に応
じて同時に複合的に行われるが、アクセス制御を行う場
合、トラック制御は一担オフ状態にされ、対物レンズホ
ルダ３０が所望量だけ移動した後に再度オン状態される
。

本実施例の利点をまとめれば、次のようになる。

■　対物レンズホルダ３０、キャリッジ４０及び中間支
持体４３からなる可動部分から光学系２０を分離してそ
の可動部分を軽量化し、さらにトラック制御時において
対物レンズホルダ３０及び中間支持体４３を静止状態の
キャリッジに対して移動可能にして軽量化を計ったので
、トラック制御の高精度化と高速追従性が確保できる。

■　前記■のように可動部分が軽量化されるので、特に
専用のアクセスを付加せずに、トラック制御コイル３５
のみで的確なアクセス制御が行える。しかもアクセス制
御コイルが不要となるため、可動部分の構造が簡単にな
り、これによって光学ヘッドの小型化と低価格化が期待
できる。

本発明は、図示の実施例に限定されず、種々の変形が可
能である。その変形例として、例えば次のようなものが
あった。

■　前記実施例では中間支持体４３を一対の弾性支持体
４２−１．４２−２で支持しているが、中間支持体４３
はキャリッジ４０上においてすべり軸受等を介して光デ
ィスク半径方向へ微小移動可能とし、ストッパ４１−１
，４１２は合成ゴム等の弾性部材で形成してもよい。

■　前記実施例では一対の磁気回路部材２１−１．２１
−２を設けているが、特に高速動作を要求されない場合
は、いずれか一方のみを用いることも可能である。また
、ガイド部２８−１．２８−２をレール状にしてもよい
。

■　前記実施例では、磁気ギャップ２７−１．２７−２
中において、フォーカス制御コイル３４とトラック制御
コイル３５とが互いに略直角の角度をなすが、これらを
略直角以外の他の角度に設定しても前記実施例と同様の
作用、効果が得られる。

■　対物レンズホルダ３０．中間支持体４３等は、前記
実施例の形状に限定されず、種々の変形が可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば対物レンズ
ホルダ、キャリッジ及び中間支持体からなる可動部分か
ら光学系を分離し、さらにキャリッジに対して中間支持
体及び対物レンズホルダを光ディスク半径方向に移動可
能にしたので可動部分が軽量化され、これによって高精
度かつ高速のトラック制御およびアクセス制御が行える
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す光学ヘッドの要部斜視
図、第２図は従来の光学ヘッドの要部斜視図、第３図は
第１図のｘ−Ｘ線断面図、第４図は第３図の動作図であ
る。 ｌＯ・・・・・・光ディスク、２０・・・・・・光学系
、２２−１．２２−２・・・・・・磁石、　２３−１．
２３−２．２４−１．２４−２．２５−１．２５−２゜
２ｆｔ−１，２８−２・・・・・・ヨーク部材、３０・
・・・・・対物レンズホルダ、３２・・・・・・対物レ
ンズ、３４．３５・・・・・・制御コイル、４０・・・
・・・キャリッジ、４１−１．４１−２・・・・・・ス
トッパ、４３・・・・・・中間支持体、４６・・・・・
・光路変換手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ディスクに対して情報の再生あるいは記録を行う光デ
   ィスク装置の光学ヘッドにおいて、前記光ディスク面に
   対向してその半径方向に固定配置された磁石びヨーク部
   材からなる磁気回路部材と、 前記光ディスク面の半径方向に対して所定間隔隔てて配
   置された一対のストッパを有し、該半径方向に対して摺
   動自在に配置されたキャリッジと、 固定配置された光学系から投光される光ビームの光路を
   前記光ディスク面方向に変え、かつ前記光ディスク面か
   らの反射光の光路を前記光学系方向に変える光路交換手
   段を有し、前記一対のストッパ間に移動自在に配設され
   その各ストッパにより前記半径方向への移動が規制され
   る中間支持体と、 前記光路変換手段からの光ビームを前記光ディスク面に
   照射しかつその光ディスク面からの反射光を入光する対
   物レンズを有し、前記半径方向および前記光ディスク面
   に対して略垂直なフォーカス方向に摺動自在に前記中間
   支持体に係合された対物レンズホルダと、 この対物レンズホルダに装着され、前記磁気回路部材と
   共働して前記半径方向およびフォーカス方向への電磁力
   を生じる制御コイルとを備えたことを特徴とする光学ヘ
   ッド。